请问如何学好高等数学曲面积分部分

如题所述

学习曲面积分,首先要理解什么是曲面。所谓曲面,它的显性表达式为
z=f(x,y),在三维空间(x,y,z)中有一个约束条件,所以曲面的维数是3-1=2维的。曲面有一个重要的属性,就是任何一点的法向量(f'_x,f'_y,-1)。

对于曲面积分,它的本质是二重积分,所以最终都是转化为二重积分去计算。不管是二重,三重,曲面,曲线积分,被积函数不是我们关注的重点,我们关注的是被积区域,一般来说,被积区域的形状决定了题目的难度。拿到一个曲面积分题目,首先看的是被积元,看是对面积或是对坐标的积分。所以可以分为两类。

1、如果是对面积,那么就按部就班的化为二重积分,只是注意要将dS换为关于dxdy(dydz,dzdx)。怎么化,利用法向量(f'_x,f'_y,-1)讨论切平面的面积与地面投影的关系。

2、如果是对坐标,就要提醒自己被积曲面是有方向的,其实对坐标是最简单的积分,按部就班的化为2重积分,只是注意曲面的方向。如果是负向,加一个负号。

此外,如果被积区域是封闭的,优先考虑Gauss公式。

顺便说一下曲线积分。

学习曲线积分,首先要理解什么是曲线。所谓曲线,它在三维空间(x,y,z)中有2个约束条件,所以曲面的维数是3-2=1维的。所以如果将曲线写成参数参数,参数的个数为1(问一下,如果曲面呢)。曲线有一个重要的属性,就是任何一点的切向量(dx/dt,dy/dt,dz/dt)。

对于曲线积分,它的本质是一重积分,所以最终都是转化为一重积分去计算。不管是二重,三重,曲面,曲线积分,被积函数不是我们关注的重点,我们关注的是被积区域,一般来说,被积区域的形状决定了题目的难度。拿到一个曲线积分题目,首先看的是被积元,看是对弧长或是对坐标的积分。所以可以分为两类。

1、如果是对弧长,那么就按部就班的化为1重积分,只是注意要将ds换为关于dx或dy,dt。怎么化,利用切向量(dx/dt,dy/dt,dz/dt)。

2、如果是对坐标,就要提醒自己被积曲线是有方向的,其实对坐标是最简单的积分,按部就班的化为1重积分,只是注意曲面的方向。

此外,如果被积区域是封闭的,优先考虑Stokes公式。

实际上,曲线(面),二重,三重积分并没有本质的区别,他们都是积分。
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第1个回答  2010-08-27
关键在于自己,学好曲面积分首先要学好曲线积分,你去图书馆姐几本参考书,看例题,多做点,就可以了
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